L’année prochaine, nous pourrions assister à l’émergence des premiers véritables ordinateurs quantiques. Les conséquences seront énormes.
Les ordinateurs quantiques, c’est quoi ?
La loi de Moore fait pour l’instant référence au 5e paradigme de l’informatique, les circuits intégrés. Les ordinateurs quantiques pourraient bien constituer le sixième paradigme, car ils fonctionnent d’une manière tout à fait différente des ordinateurs «classiques». Un ordinateur classique effectue des opérations à l’aide de « bits » classiques – ces « bits » peuvent avoir uniquement 2 valeurs : « 0 » ou « 1 ». En revanche, un ordinateur quantique utilise des «bits quantiques» ou «qubits». Grâce à un principe appelé superposition quantique, ces qubits peuvent avoir une valeur de « 0 », « 1 » ou à la fois « 0 et « . La puissance des qubits réside dans leur capacité exponentielle. Une machine à deux bits vous permet de faire quatre calculs à la fois. Une machine à trois bits peut effectuer huit calculs. Une machine à quatre qubits effectue 16 calculs, tous simultanément.
Quelles sont les implications de l’informatique quantique ?
Les implications sont stupéfiantes et transverses.
Machine Learning
L’informatique quantique vous permettra de comparer beaucoup, beaucoup plus de données en parallèle, simultanément, et toutes les permutations de ces données, pour découvrir les meilleurs modèles qui le décrivent. Cela conduira à des formes fondamentalement plus puissantes de systèmes d’intelligence artificielle, beaucoup plus rapidement que nous ne l’espérons.
Medicine
L’informatique quantique nous permettra également de modéliser des interactions moléculaires complexes au niveau atomique. Cela sera particulièrement important pour la recherche médicale et la découverte de médicaments. Bientôt, nous serons capables de modéliser l’ensemble dess 20 000 protéines codées dans le génome humain et de commencer à simuler leurs interactions avec des modèles de médicaments existants ou de nouveaux médicaments qui n’ont pas encore été inventés.
Chimie et changement climatique
Les ordinateurs quantiques pourraient être notre nouvel outil majeur pour comprendre ce qui se passe et trouver des solutions pour le combattre. Ils nous permettront de débloquer des solutions «pilotées par la simulation», de peut-être concevoir de nouveaux catalyseurs capables de capter le carbone de l’atmosphère et de le transformer en produits nouveaux et précieux à faible coût et faible consommation énergétique.
Science des matériaux
Parce que nous pouvons simuler les interactions atomiques, nous allons explorer et inventer des matériaux entièrement nouveaux et bien plus performants.
Biomimétisme, énergie
Les scientifiques considèrent qu’une grande partie du monde repose sur des systèmes quantiques. Des processus comme la photosynthèse, par exemple, dépendent vraisemblablement de systèmes mécaniques quantiques.
Qui travaille sur l’informatique quantique ?
Aux États-Unis, trois acteurs majeurs travaillent sur ce sujet :
1.Google
2.IBM
3.Rigetti Computing, une start-up de la Silicon Valley
(Et peut-être un quatrième – D-Wave Systems. Ils ont développé des puces avec des qubits.)
Rigetti Computing et Google estiment atteindre la «suprématie quantique» d’ici 12 à 18 mois.
